逆风|为什么飞机飞行逆风比顺风好?
这个问题其实涉及到的就是飞机飞行原理,或者具体而言就是升力所产生的机理以及制约因素。从下面两个方面来回答吧:
1、飞机为什么能够离开地面?
飞机,咱们就以固定翼飞机为例(下同),之所以能够离开地面升入天空,其背后的基本原理就是伯努利方程,具体而言就是当气流流经机翼上下表面时候会产生速度差,速度差导致压力差,这个压力差正好是下表面大于上表面,这样就产生了升力。
空气动力学领域深入研究之后得到了飞机的升力公式:L=1/2ρV2SCL,在这个公式中,ρ是空气密度,V是飞机的空速(也就是相对于空气的速度),S是机翼在垂直方向的投影面积,CL是飞机的升力系数,由自身的气动外形和姿态角度控制。
在这个公式中,1/2ρV2还有一个更专业但是却很重要的名称——动压,用Q表示,那么升力公式就可以写成L=QSCL。通过这一转换就可以知道,飞机的发动机其实只是负责产生推力,推动飞机向前运动,从而产生速度,进而产生动压,动压配合机翼面积和升力系数来产生升力。当升力等于重力的时候,飞机就可以离开地面了。
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2、如何让飞机在更短的距离起飞?
基于L=QSCL这样的公式,如果想进一步缩短飞机起飞的滑跑加速距离,那么就有两种方式:
第一、提高飞机的升力系数——这种方式最为直接的案例就是滑跃甲板起飞,通过提高飞机的仰角方式,来提高飞机的升力系数,从而实现短距起飞。
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第二、提高飞机的动压Q,
动压Q=1/2ρV2,那么就是要提高飞机的空速,这样以来就又形成两种技术路线了,一种就是采用题目中提到的迎风起飞方式,也就是根据相对运动的关系,让飞机的实际空速等于当前空速+来流速度,不过这种方式也比较有限,毕竟风速也太小了,20-30km/h,对于现代飞机而言,作用不大;
另一种技术路线就是弹射起飞,依靠弹射器的爆发力,瞬间增加飞机的空速,这样帮助其实现短距起飞。弹射器的爆发力还是比较可观的,这样就不需要迎风了。
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